СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛЕЙМЕНИЕМ ПЛОЩАДИ КОЖ Российский патент 1999 года по МПК C14B1/56 G01B11/28 

Предлагаемый способ управления клеймением кож относится к средствам автоматизации процесса измерения площади движущихся плоских материалов и нанесения измеренных данных на поверхность этих материалов и может быть использован в легкой промышленности для клеймения кож.

Известен способ управления клеймением кож, заключающийся в том, что расправленную кожу перемещают последовательно под измерительным и клеймельным устройствами, ориентируют технологическое место клеймения (ТМК) на коже под клеймельное устройство, измеряют периодически ширину движущейся кожи, по полученным значениям ширины определяют площадь кожи, формируют сигналы "Начало" и "Конец кожи", оценивают соответствие ТМК месту расположения клеймельного устройства с помощью индикатора зоны клеймения, расположенного за зоной измерения. Сигналом "Конец кожи" включают транспортное запаздывание, устанавливают исполнительные органы клеймельного устройства в положение, соответствующее измеренной площади, а по истечении транспортного запаздывания и отсутствии сигнала с индикатора зоны клеймения прижимают кожу к клеймельному устройству, производят клеймение на ТМК исполнительными органами и отжимают кожу [1].

Недостатками данного способа являются: 1) невысокая производительность из-за ручной ориентации кожи под индикатор зоны клеймения, а также из-за повторных измерений и клеймений неотклейменных кож, у которых ТМК не попало под индикатор зоны клеймения; 2) искажение информации о площади кожи после клеймения относительно измеренной.

Заявляемое изобретение решает задачи повышения производительности и уменьшения степени искажения информации.

Это достигается тем, что в способе управления клеймением площади кож, заключающемся в том, что кожу перемещают и периодически измеряют ее ширину, по значениям которой подсчитывают площадь кожи, при окончании кожи устанавливают транспортное запаздывание и набирают значение площади в клеймельном устройстве, а по истечении транспортного запаздывания прижимают кожу к клеймельному устройству, производят клеймение площади на технологическом месте клеймения исполнительными органами и отжимают кожу,
параллельно процессу измерения ширины осуществляют определение координаты середины кожи в каждом сечении, запоминают ее и последовательно перемещают по дополнительным n позициям памяти, а в период транспортного запаздывания по запомненным координатам середин сечений определяют угол поворота технологического места клеймения кожи по отношению к плоскости движения и поворачивают исполнительные органы клеймельного устройства на вычисленный угол в момент перемещения клеймельного устройства и по окончанию перемещения и поворота останавливают клеймельное устройство. Угол поворота ТМК определяют путем вычитания из значения координаты середины кожи в первой из n позиций памяти значение координаты середины кожи в n-й позиции памяти и по полученной разности вычисляют его из выражения

где α - угол поворота технологического места клеймения;
x - разность значений координат середины кожи в первой и n-й позициях памяти;
n - количество дополнительных позиций памяти;
a - расстояние по длине кожи, через которое производят измерение ширины в единицах размерности x;
L - расстояние между датчиками в измерителе ширины.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена структурная схема одного из вариантов реализации способа; на фиг. 2 - различные варианты ориентации ТМК относительно направления перемещения кожи; на фиг. 3 - структурная электрическая схема блока определения угла поворота ТМК.

На фиг. 1 - 3 приняты следующие обозначения:
1 - струнный транспортер со струнами 2;
3 - измеритель ширины кожи с выходными данными ИШ;
4 - технологическое место клеймения ТМК;
5 - движущиеся кожи;
6 - зона клеймения;
7 - клеймельное устройство;
8 - датчик перемещения с сигналом Д_п;
9 - логический блок, формирующий сигналы КК - "Конец кожи" и Н - "Начало" и связанный своими входами с блоками 3, 8;
10 - блок транспортного запаздывания с выходным сигналом T_з;
11 - блок определения площади кожи;
12 - блок управления исполнительными органами клеймельного устройства;
13 - блок определения координаты технологического места клеймения БОКТМК;
14 - блок определения угла поворота ТМК БОУПТМК;
15, 22 - параллельно-последовательный регистры;
16, 32 - триггеры;
17 - генератор импульсов;
18 - схема И;
19 - вычитающий счетчик;
20, 21 - счетчики;
23 - сумматор;
24, 25, 26, 30 - схемы задержек;
27₁ - 27_n - блок памяти из n последовательно соединенных ячеек (регистров) с параллельным переносом информации;
28 - блок вычитания;
29 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);
31 - параллельный регистр;
S_И - значение измеренной площади текущей кожи;
KK - сигнал "Конец кожи";
H - сигнал "Начало";
КТМК - информация о координате ТМК;
У₁ - сигналы обратной связи с клеймельного устройства;
S_ну - сигналы управления механизма набора площади кожи;
У₂ - сигналы управления перемещением клеймельного устройства и прижимы;
У₃ - сигнал управления прижимом (клеймением);
У₄ - сигналы управления поворотом клеймельного устройства;
КСК - координата середины кожи в сечении;
УПКУ - угол поворота клеймельного устройства;
L - расстояние между датчиками в измерителе ширины 3.

Управление клеймением площади кожи по данному способу осуществляется следующим образом. Кожу 5 перемещают струнным транспортером 1 под измерителем ширины кожи 3, с помощью сигналов Д_п с датчика перемещения 8 периодически измеряют ширину кожи и на выходе измерителем ширины 3 формируют значения измеренной ширины ИШ (фиг. 1). В блоке 9 автоматически вырабатываются по значениям ИШ сигналы KK и H, а в блоке 11 подсчитывается площадь путем суммирования значений ИШ. По сигналу KK включают в работу блок транспортного запаздывания 10, а в блоке 12 по сигналу KK и S_и вырабатывают сигналы управления механизмами набора площади в клеймельном устройстве 7, отработка которых контролируется сигналами обратной связи У₁, поступающими по шине. В блоке 14 происходит вычисление КСК. Каждое измеренное значение ширины поступает в блок 13, где его в виде информационной модели запоминают и перемещают по n ячейкам памяти. С появлением сигнала KK выбирается та информационная модель ширины, которая находится на линии ТМК. Выбранную информационную модель ширины сравнивают с информационной моделью клеймельного устройства (ИМКУ) и шагами перемещают ее по ИМКУ. При совпадении моделей блок 13 выдает сигнал "Строб" и координату центра ТМК, а блок 14 - угол поворота КУ в блок управления 12. По этой информации в блоке 12 вырабатывается сигнал У₂, включающий перемещение клеймельного устройства 7 и прижима (на чертежах не показан) в поперечном направлении относительно движения кожи, и сигнал У₄, включающий поворот КУ на измеренный угол. Отключение сигналов У₂ и У₄ осуществляют с учетом сигналов обратной связи, поступающих по шине У₁. По истечении транспортного запаздывания на выходе блока 10 формируют сигнал КТЗ (конец транспортного запаздывания), по которому в блоке 12 вырабатывают сигнал У₃, включающий в работу прижим. Происходит прижатие кожи к клеймельному устройству и нанесение клейма на ТМК. При поступлении очередной кожи в зону измерения в блоке 9 вырабатывается сигнал Н (начало кожи) и все повторяется вышеописанным образом.

На фиг. 2 приведены различные варианты ориентации ТМК относительно направления перемещения кожи. На фиг. 2,а показан результат нанесения клейма способом-прототипом при размещении ТМК под некоторым углом относительно направления перемещения кожи. На фиг. 2,б и 2,в показаны результаты нанесения клейма с предварительным определением угла поворота ТМК относительно направления перемещения кожи и поворотом клеймельного устройства на вычисленный угол в соответствии с предлагаемым способом.

Один из вариантов определения угла поворота ТМК показан на фиг. 3. Его работа осуществляется следующим образом. По сигналу Д_п происходит запись ИШ во временную память в параллельном виде, а после окончания действия сигнала Д_п происходит анализ записанной информации в последовательном виде: подсчитывается количество 0 до появления первой 1 (определение координаты начала кожи в сечении) и подсчитывается количество 1 до появления первого 0 (определение ширины кожи в сечении). Полученное значение ширины делится на 2 и складывается с координатой начала кожи в сечении. Результат (координата середины кожи в сечении) сохраняется в памяти, состоящей из n ячеек в ячейке с номером n, а ее содержимое переписывается в ячейку n-1 и т. д. По сигналу KK происходит вычитание из значения координаты середины кожи в n ячейке значения координаты в первой ячейке и запоминание результата. Угол поворота ТМК вычисляют из выражения

где α - угол поворота технологического места клеймения;
x - разность значений координат середины кожи в первой и n-й позициях памяти;
n - количество дополнительных позиций памяти;
a - расстояние по длине кожи, через которое производят измерение ширины в единицах размерности x;
L - расстояние между датчиками в измерителе ширины.

Работа блока 14 осуществляется следующим образом. По сигналу Д_п происходит запись ИШ в регистр 15 и устанавливаются в единичное состояние триггеры 16 и 32, отчего на выходе схемы "И" (18) появляется серия импульсов с генератора 17, а на управляющем входе счетчика 20 устанавливается уровень единицы с выхода триггера 32. Импульсы с выхода схемы И осуществляют последовательный сдвиг информации в регистре 15, например, вправо, и счетчиком 20 подсчитывается количество сдвигов до появления первой единицы на выходе регистра 15. При появления единицы на выходе регистра 15 триггер 32 устанавливается в нулевое состояние и запрещает дальнейшую работу счетчику 20. Счетчиком 21 подсчитывается количество единиц в сечении. Вычитающий счетчик 19 устанавливает в нулевое состояние триггер 16 при выполнении количества сдвигов, равного разрядности ИШ. Параллельно-последовательным регистром 22 по задержанному схемой задержки 30 сигналу Д_п производится деление содержимого счетчика 21 на 2 путем сдвига вправо на один разряд. В сумматоре 23 происходит сложение содержимого счетчика 20 и регистра 22. Результатом сложения является КСК. С каждым сигналом Д_п в первую ячейку памяти 27₁ переписывают содержимое ячейки 27₂, через время, определяемое схемой задержки 24, в ячейку памяти 27₂ переписывают содержимое ячейки с более старшим адресом и т.д. Через время, определяемое схемами задержки 24, 25, 26, в ячейку памяти 27_n записывают значение очередной КСК. Таким образом, в памяти 27 в любой момент времени будет находиться n значений КСК, а в вычитателе 28 - значение разности координат x. Из вышеприведенной формулы определения угла поворота ТМК видно, что угол α пропорционален разности координат x. Вычисление угла поворота ТМК α при известной разнице координат x можно осуществить табличным способом. Таблица соответствий хранится в ПЗУ 29. Преобразование происходит следующим образом: на адресные входы ПЗУ поступает разность координат x между значениями КСК из ячеек 27_n и 27₁, полученная из вычитателя 28, на вход выборки ПЗУ поступает сигнал КК, с выходов данных ПЗУ значение угла поворота α по сигналу КК запоминается в регистре 31. Фрагмент соответствия при n = 5, a = 1 см и L = 0,2 см:
x - α (^o)
-44 - -60,4
-43 - -59,8
-42 - -59,2
... - ...

-2 - -4,6
-1 - -2,3
0 - 0
1 - 2,3
2 - 4,6
... - ...

42 - 59,2
43 - 59,8
44 - 60,4
За счет определения угла расположения ТМК путем вычитания из значения координаты середины кожи в первой из n позиций памяти значение координаты середины кожи в n-й позиции памяти и вычисление угла по полученной разности, а в дальнейшем отработка этого угла клеймельным устройством, уменьшена вероятность искажения информации о площади кожи после клеймения относительно измеренной при различной ориентации технологического места клеймения. Уменьшение вероятности искажения информации в процессе клеймения приводит к увеличению производительности труда и уменьшению брака в процессе работы.

Источник информации
Авторское свидетельство СССР N 594404, кл. G 01 B 11/28, 1978.

Изобретение относится к способам управления клеймением площади кож и может быть использовано в легкой промышленности для клеймения кож. Способ заключается в том, что кожу перемещают последовательно под измерительным и клеймельным устройствами, измеряют периодически ширину кожи, вычисляют площадь, формируют сигнал "Конец кожи", которым включают транспортное запаздывание, автоматически определяют координату технологического места клеймения (ТМК) и вычисляют его угол поворота относительно направления движения кожи, поворачивают клеймельное устройство на вычисленный угол, одновременно перемещая его в координату ТМК, набирают значение площади, по окончании транспортного запаздывания прижимают кожу к клеймельному устройству и осуществляют клеймение. Данный способ позволяет повысить достоверность информации о площади кожи после клеймения относительно измеренной. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Способ управления клеймением площади кож, заключающийся в том, что кожу перемещают и периодически измеряют ее ширину, по значениям которой подсчитывают площадь кожи, по окончании кожи устанавливают транспортное запаздывание и набирают значение площади в клеймельном устройстве, а по истечении транспортного запаздывания прижимают кожу к клеймельному устройству, производят клеймение площади на технологическом месте клеймения исполнительными органами и отжимают кожу, отличающийся тем, что параллельно процессу измерения ширины осуществляют определение координаты середины кожи в каждом сечении, запоминают ее и последовательно перемещают по дополнительным n позициям памяти, а в период транспортного запаздывания по запомненным координатам середин сечений определяют угол поворота технологического места клеймения кожи по отношению к плоскости движения и поворачивают исполнительные органы клеймельного устройства на вычисленный угол в момент перемещения клеймельного устройства и по окончании перемещения и поворота останавливают клеймельное устройство. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что угол поворота технологического места клеймения определяют путем вычитания из значения координаты середины кожи в первой из n позиций памяти значение координаты середины кожи в n-й позиции памяти и по полученной разности вычисляют его из выражения

где α - угол поворота технологического места клеймения;
x - разность значений координат середины кожи в первой и n-й позициях памяти;
n - количество дополнительных позиций памяти;
а - расстояние по длине кожи, через которое производят измерение ширины в единицах размерности х;
L - расстояние между датчиками в измерителе ширины.